Lý thuyết cơ bản về màu sắc

Nội dung text: Lý thuyết cơ bản về màu sắc

1. Màu s ắc: lý thuy ết c ơ b ản Ánh sáng mà chúng ta nhìn th y c là m t lo i sóng in t . T thân nó không th t o m t làn iu h p d n c p m t c a chúng ta. Mà m t chúng ta có th nói nh là m t h th ng anten dò tìm, lo i tr và thâu nh n t nhi u dãi b ng t n khác nhau. Các nhà nghiên c u b o là m t ng i có th th y c ánh sáng có dãi sóng t 380nm n kho ng 700nm. B ng t n c a dãi sóng y c g i là quang ph t c là m t ng i có th nhìn th y và c b n chi u ra b i s phóng x tia c c tím và tia h ng ngo i.
2. Ánh sáng là t ph thông dùng ch các b c x in t có b c sóng n m trong vùng quang ph nhìn th y c b ng m t th ng (t c là t kho ng 400 nm n 700 nm). Gi ng nh m i b c x in t , ánh sáng có th c mô t nh nh ng t sóng h t chuy n ng g i là photon. Ánh sáng do M t Tr i t o ra còn c g i là ánh n ng (hay còn g i là ánh sáng tr ng bao g m nhi u ánh sáng ơ n sc bi n thiên liên t c t n tím); ánh sáng M t Tr ng mà chúng ta th y c gi là ánh tr ng th c t là ánh sáng do m t tr i chi u t i m t tr ng ph n x i t i mt ng i; do èn t o ra còn c g i là ánh èn; do các loài v t phát ra g i là ánh sáng sinh h c. Trong khuôn kh bài vi t này, chúng ta ch bàn n lý thuy t c ơ b n v màu s c, màu s c th t s th nào s có các ch khác trong m c này. H th ng th giác con ng i & n ng l c tri giác màu s c tiêu bi u Ph n quan tr ng c a m c này c c m h ng t các ch ơ ng trình trên ch ơ ng trình Truy n hình c a Prof, c n i dung l n hình th c trình bày. Tác gi trong ch ơ ng trình y là giáo s lâu n m t i i h c Politechnica Bucharest. Ph i nói th t là tr c khi trao i v b t c iu gì v lý thuy t màu s c, iu quan tr ng cn thi t ph i n m v ng là ây. Lý thuy t v màu s c c ơ b n s c trình bày quanh HVS: H th ng th giác con ng i, vì v y, có m t s khái ni m khoa h c c dùng trình bày v n . Các sinh v t khác con ng i có th c m th c nhi u màu h ơn (chim 4 màu g c) ho c ít màu h ơn (bò 2 màu g c) và nh ng vùng quang ph khác (ong cm nh n c vùng t ngo i). Hu h t m t c a các sinh v t nh y c m v i b c x in t có b c sóng nm trong kho ng t 300 nm n 1200 nm. Kho ng b c sóng này trùng kh p v i
3. vùng phát x có c ng m nh nh t c a M t Tr i. Nh v y có th suy lu n là vi c các loài v t trên Trái t ã ti n hoá thu nh n vùng b c x t nhiên m nh nh t em l i l i th sinh t n cho chúng. Không h ng u nhiên mà b c sóng ánh sáng (vùng quang ph mt ng i nhìn c) c ng trùng vào khu v c b c x m nh này. Vi c quan sát v ánh sáng và màu s c c th c hi n cách ây h ơn 2000 nm, trong công trình nghiên c u c a Thomas Young, J. C. Maxwell and H. von Helmholtz, nh ng tác gi v lý thuy t ánh sáng th k th XIX, ã l p ra h toán hc màu. Maxwell xác nh n n n t ng lý thuy t tam s c, t t c m i tình tr ng màu u quy chi u v t l t ba màu c ơ b n y. Vi c ch n ba màu tiên y u y c xem là lý thuy t c ơ b n trong sinh h c ca h th ng th giác. Có th nói nó là c m bi n ánh sáng c a ôi m t, là võng m c. nó bao g m hai th lo i c m nh n ánh sáng. Th lo i que, th lo i c m nh n u tiên v c ng ánh sáng và là lo i giúp chúng ta thu nh n c hình d ng và vi n nh. Th lo i khác ó là th lo i hình nón thu nh n màu s c. Có m t lo i th ba có th k n gi a hai th lo i chính kia ó là kh n ng l c dãi sóng hay g i là b ph n dò tìm tam s c chu n tiên kh i.
4. Hãy xem bi u , dãi sóng ng n (S), trung bình (M) và dài (L) t ơ ng ng t l c m th màu xanh blue (B) green (G) và red (R). Chúng ta th y ba ng c a màu , xanh d ơ ng, xanh lá không b ng nhau. ó là iu mà chúng ta ã nói v s l ng ánh sáng c n thi t trong t ng c ng dãi sóng khác nhau S,M và L. Tr l i lý thuy t tam s c, là ba màu t nhiên thu n tiên kh i: R, G, B. Ba màu này là thu n khi t y nh t trong m t chúng ta, do v y khi có h n s c khác nhau thì s t o ra nh ng dãi màu khác nhau có th nhìn th y c. T ba màu c ơ bn u tiên này s xây d ng nên nh ng dãi màu khác nhau tùy theo t l màu s c hn lo n khác nhau. Pha tr ộn màu Nói n pha tr n màu, ng i ta có hai cách ti p c n v n . Th nh t, m t lo i kính l c màu nào ó s gi m tr màu s c không c n thi t hi n di n trong tia phóng x ánh sáng chi u n. Ánh sáng thu n tr ng ho c gn nh tr ng c c p n khi nói n màu s c c a quang ph . Cách ti p c n khách quan này, trong c m nh n b i b l c, b n ch dám ch c r ng màu s c có c t ngu n sáng ch a ng nó. Ch ng h n nh dùng ngu n ánh sáng xanh dơ ng và kính l c , b n có th không b t c màu c ng nh màu không là thành ph n c ơ b n ban u c a ánh sáng xanh d ơ ng b i vì ngu n sáng xanh không h có , ch là c a kính l c mà thôi.
5. Hai lo i chính y u c a kính l c ánh sáng c dùng. Kính chuy n t i ánh sáng là các mi ng g ơ ng hay h p ch t nh a màu có b c sóng trong dãi sóng t ánh sáng chi u t i n m trong vùng lõm c a các dãi màu. Kính ph n chi u ánh sáng là các lo i nhu m màu, s ơn màu hay thu c màu không có dãi t n sóng, ph n chi u l i m t s màu s c nào ó tùy lo i kính.
6. Th hai, cách ti p c n ti p theo này h ng n vi c pha tr n màu s c, c gi là c ng h ng và s d ng m t s ngu n sáng mang màu s c khác nhau t o nên c m giác màu khác nhau. Ch ng h n, k t h p màu (R) và xanh lá (G) t o nên màu vàng (Y). Màu vàng là k t qu t vi c hòa tr n c a hai ngu n sáng ch a ng màu và xanh lá làm cho th giác c m th nh là c m th ngu n sáng ch a màu vàng thu n v y. Vi c c ng h ng pha tr n c g i là cách ti p c n h ng ch th . H ng ch th có ngh a là c m th nh là nh ng gì nó c m th . Màu s c c ch a ng b i vi c pha tr n không h hi n di n trong các ngu n sáng chi u ti cho quang ph k t h p màu.
7. Trong th c t thì màu s c h u nh c pha tr n và d a trên h th giác con ng i. Pha tr n c ng h ng quang h c g m hai ho c nhi u h ơn hai màu trên cùng mt b ng không gian và th i gian. iu này làm nên k thu t video chi u phim c in. Pha tr n m ng màu d a trên gi i h n phân tích màu c a m t con ng i. T mt kho ng cách, hai im khác nhau v màu s c s c thu nh n nh m t im màu c k t h p l i. Pha tr n m ng không gian màu là n n t ng cho vi c dùng các ng ki m soát màu. Pha tr n màu th ba c ng thêm chúng v i nhau c cho là th i gian tr n màu. Ngh a là hai ho c nhi u màu c k t h p trên cùng m t b ng, nh ng khác nhau v th i gian. M t s ki n x y n, h th giác ng i có th ti n hành x lý thông tin trong gi i h n t c nào ó, k t h p các màu s c tiên kh i v i t l cm giác nh n ra ngay t c thì. B i v y, ch th c th giác c m nh n các màu sc không có trong các màu tiên kh i. Máy chi u phim k thu t s ngày nay dùng k thu t này.
8. Th c nghi m v i h p màu S d ng màu R, G và B là ba màu tiên kh i, th c nghi m c quan sát t mt ch th thiên nhiên, trong không gian ch a màu R,G,B ánh sáng khác nhau cân i trong t l c a c m th , i x ng màu, x lý hòa h p màu. Th c nghi m vi s i x ng các màu s c mà quang ph th y c, nó c di n t cho t t c các màu s c trong quang ph c ơ b n trên s l ng màu R,G, B c n thi t cho vi c cm nh n màu s c. Kt qu là trung hòa thành nhóm t các im quan sát, chúng ta có bi u nh d i ây. Mt k t qu lý thú là các màu R i h p không c c ng thêm vào pha tr n u tiên, nh ng chính nó trong c t th t ch a ng hai màu tiên kh i kia. iu này cho th y b i giá tr c c âm c a t l . iu khác n a là vi c ch n các giá tr khác cho dãi t n sóng c a các màu tiên kh i làm ra các ng cong màu i hp. Hệ đo màu Màu s c i h p di n t các màu nhìn th y c cho con ng i trong t l tơ ng h p c a ba màu tiên kh i R,G,B. G n ây, m t s h o màu d a trên vi c
9. xp l p và nh v các thu c tính c ơ b n màu s c c phát tri n. Bi u màu c phát tri n vào n m 1931 International Comission for the Illumination (CIE – Comission Internationale pour l'Eclairage) v n còn c s d ng r ng rãi cho vi c ti p c n không gian màu. c dùng các giá tr bi u i h p màu c v thành bi u v trí cho ba kho ng không gian cho t t c màu s c trong h quang ph , s l ng màu (R), xanh lá (G) và xanh d ơ ng (B) c phân tích riêng ra. im en nguyên kh i (O) không ch a màu (R), không xanh lá (G) và không xanh d ơ ng (B). CIE 1931 – bi u màu nh sau: * Không gian 3D c a R GBO bình th ng hóa thành rgbO, v i r = R / (R+G+O) và t ơ ng t nh th * Các hình nón không u nhau là khuôn hình O nh nh chóp và hình ng cong c d ng b i quang ph trong rgbO nh là n n t ng. Hình nón này ct các m t ph ng (1,1,1) * Giao im c t c chi u trên s ơ rgO di n t t không gian t nhiên là r + g + b = 1, trong ó b có th luôn có t b = 1 – g –g. K t qu c g i là bi u WrightGuid ho c hình móng ng a.
10. image is public Quan sát trên CIE 1931: * im x=y=1/3 g i là E tr ng. * K t h p x và y c t o nên, không th hi n màu th t s trong chính nó. * CIE 1931 là bi u màu th hi n các màu s c nhìn th y c t i ánh sáng . * Nó là ph n c a CIE – XYZ không gian màu. Các ph n màu c chia gi ng nh màu s c và bão hòa nh ng t i en. Ph n c t khác trên tr c z.